包括至少两个可移动元件的微器件的制作方法

本发明涉及微器件领域，特别涉及微机电系统(mems)型和/或纳米机电系统(nems)型和/或微光学机电系统(moems)型和/或纳米光学机电系统(noems)型的微器件，所述微器件包括能够在外部行为(机械的、电气的、磁性的)的作用下相对于该器件的固定部分移动的移动元件。在下文中，术语“微器件”用于特别地表示mems和/或nems和/或moems和/或noems型的器件。

背景技术：

微器件通常通过实施对半导体材料(例如硅)板进行共同蚀刻的常规技术而制造成的。它们体积小，制造成本不高。使用领域可以是多种多样的，从消费品到非常特殊用途的领域。

一些微器件各自包括多个移动元件，例如需要多个移动块以便实现惯性测量的一些惯性传感器。这些传感器的用途领域之一是例如对角度值的惯性测量(例如角位置(陀螺仪)和转速(陀螺测试仪))。该惯性传感器的性能直接取决于谐振器的平衡，更特别取决于传感器的各种移动块之间的平衡。这需要存在有相对于彼此对称安装的至少两个移动块，使得它们能够相对于彼此反相移动，从而提供传感器的平衡。

这些移动块可以在同一材料层并排被制成，如文件us2004/0299947a1和ep2887013a1中所述。然而，该角度值传感器包括在材料的同一层并排布置并制成的两个移动块，其缺点在于，由于移动块的整体重心以其振动频率移动而产生动态不平衡。这会引起支承部中的反作用力从而损失振动的能量。此外，移动块并排存在对传感器而言意味着显著的尺寸从而具有显著的制造成本。

可替代地，在同一材料层中制造同心的移动块也是已知的。然而，存在有在同一层中制成的至少两个同心的移动块，其主要缺点在于，这两个块不能具有相同的形状。这样的配置可以导致这些块的平衡问题。此外，这些移动块的同心制造对于传感器而言意味着显著的尺寸从而具有显著的制造成本。甚至在同一材料层中制造单个移动块时也可以发现这些显著的尺寸。

另一种配置涉及制造上下叠置的传感器的两个移动块，每个都在不同材料层中。该配置使得能够防止上述移动块并排或同心布置的配置所遇到的问题。然而，制造这样的传感器产生了另一个问题。

因此，文件us2011/0300658a1描述了从soi双基底制造包括两个叠置的移动块的传感器，也就是说，其包括在支承层和掩埋电介质层之上的上下叠置的两个硅的表面层，这两个硅的表面层通过另一个电介质层彼此分隔开。该制造方法的缺点在于两个移动块必须在蚀刻两个硅的表面层的相同步骤期间制造。因此两个移动块必然是相同的。此外，必须在单个技术步骤中通过硅/电介质/硅堆叠来实现的多层蚀刻并不容易实施。因此，该方法并不适于制造包括具有不同几何形状的叠置的两个移动块的传感器。

在文件us2005/0091843a1和us2009/0283917a1中提出形成包括在两个不同的基底中制成的两个移动块的传感器。然后实现对两个基底的密封以便叠置两个制成的移动块并得到传感器。采用该方法，传感器的移动块可以是类似的或不是类似的。然而，该方法的缺点在于两个基底之间的密封需要对该两个基底相对于彼此进行对准。该对准的步骤非常敏感并且难于实施，两个基底之间不对准可以特别地导致叠置的移动块的两个重心不对准，这可以影响传感器的平衡性。

文件us2015/0375995a1描述了在基底中制造传感器的第一移动元件，然后是密封覆盖第一移动元件的盖，然后是对用作机械把手(在基底的背面)的基底的部细化，最后在基底的细化的部分中从基底的背面制造第二移动元件。该方法使得能够制造类似或不类似的移动元件。然而，有必要在基底和盖对准的情况下进行密封。此外，由于布置在基底的背面并用于盖的对准的对准标记会在用作机械把手的基底的部分细化的期间消失，因此第二移动元件相对于第一移动元件的对准产生了一个问题。因此第二移动元件的对准必须要么通过使用元件的红外视觉来实施，要么通过相对于转移的盖进行对准来实施。在这两种情况下，可以导致两个移动元件之间显著的不对准。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种微器件，例如是惯性传感器型的微器件，其包括至少一个移动元件并不具有现有技术的微器件的缺点的至少一部分，也就是说，限制或消除动态不平衡的影响，该微器件消除在制造现有技术的微器件期间所遇到的对准约束，并可以用减少的成本以紧凑的方式来制造。

为此，本发明提出一种微器件，其包括至少：

第一材料层；

第二材料层；

固定部分；

第一移动元件，其包括第一材料层的至少第一部分和第二材料层的至少第二部分；

第一悬置构件，在第一材料层和/或在第二材料层中形成；

以及，其中：

第一移动元件能够相对于固定部分移动；

第一和第二材料层上下布置；

第一材料层的第一部分刚性连接至第二材料层的第二部分；

第一移动元件通过第一悬置构件悬置于固定部分。

材料部分在各种材料层内形成移动元件，该材料部分的分布避免导致显著的动态不平衡，该动态不平衡由微器件重心的整体移动造成。

该微器件的特征与不涉及实施要彼此密封的元件对准的制造相兼容。因此可以制造不必实施这种对准的微器件。

在叠置的两层中制造移动元件还使得能够减小该移动元件的体积。

当移动元件包括来自彼此电绝缘的两个不同的层的各种部分时，多种不同的电势可以施加至该移动元件。

一般来说，短语“材料层”可以指表示一整个材料层或多个材料层的组。

微器件还可以包括：

第二移动元件，其包括第二材料层的至少第一部分和/或第一材料层的至少第二部分；

第二悬置构件，其在第一材料层和/或在第二材料层中形成；

以及，其中：

第一和第二移动元件能够相对于彼此并能够相对于固定部分移动；

第二移动元件通过第二悬置构件悬置于固定部分；

当第二移动元件包括第二材料层的第一部分和第一材料层的第二部分时，第二材料层的第一部分可以刚性连接至第一材料层的第二部分。

第一和第二材料层的第二部分可以与这些层的简单部分对应，例如其具有矩形形状或可以具有复杂的几何形状，例如形成框架状、多个钉状、网状等。

因此该微器件可以包括固定部分，至少两个叠置的移动元件悬置于该固定部分。在两个材料层中形成移动元件的材料部分，该材料部分的分布可以与移动元件从上到下的定位对应。因此这些移动元件可以以互锁的方式在微器件中相对于彼此布置。

可以在上下叠置的材料层中制造移动元件。相对于在同一材料层中制造移动元件的微器件，这减少了微器件的体积，或一个接一个地或同心地制造移动元件的微器件导致更低的制造成本。当微器件仅包括单个移动元件时也可以发现该优点。

此外，这样的微器件并不具有任何限制移动元件形状和尺寸的约束，针对移动元件的每一个，它们的形状和尺寸可以是类似的或不类似的。当移动元件的形状和尺寸是类似的时，这有助于微器件的平衡性。

有利地，例如当微器件经受外部动作(移动、加速、旋转、冲击等)时，第一和第二移动元件可以能够相对于彼此基本上反相地移动。在这种情况下，由于可以由这种移动造成的动态不平衡被减弱了，因此在两层中形成移动元件中的每一个的材料部分的分布是非常有利的。

第一和第二移动元件可以相对于彼此基本上同相地移动。

第一和第二移动元件的重心可以根据基本垂直于第一和第二材料层的主面的轴线上下对准。这种有利的配置进一步地减小了整体动态不平衡的影响，或者甚至消除了它们。

第一和第二移动元件可以相对于位于第一和第二材料层的第一部分之间的对称中心是对称的，并在基本上垂直于第一和第二材料层的主面的轴线上是对称的。

微器件可以使得：

第一材料层的第一部分的至少第一末端连接至第二材料层的第二部分，第一材料层的第一部分的至少第二末端形成第一移动元件的自由末端，以及

第二材料层的第一部分的至少第一末端连接至第一材料层的第二部分，第二材料层的第一部分的至少第二末端形成第二移动元件的自由末端。

在这种情况下，第一材料层的第一部分的第二末端可以布置在第一材料层的第一部分的第一末端和第一材料层的第二部分之间，第二材料层的第一部分的第二末端可以布置在第二材料层的第一部分的第一末端和第二材料层的第二部分之间。

第一和第二移动元件可以以互锁和/或同心的方式相对于彼此布置。

第一材料层的第一部分可以通过布置在第一和第二材料层之间的中间层的至少第一部分的方式连接至第二材料层的第二部分，和/或第二材料层的第一部分可以通过中间层的至少第二部分的方式连接至第一材料层的第二部分。

微器件还可以包括用于对第一移动元件和/或第二移动元件相对于固定部分的移动和/或第一移动元件相对于第二移动元件的移动进行检测和/或测量的元件，和/或能够相对于固定部分移动第一移动元件和/或第二移动元件和/或能够相对于第二移动元件移动第一移动元件的元件。

在有利的配置中，第一移动元件可以形成第一检测元件，第二移动元件可以形成第二检测元件，其中，第一和第二检测元件能够实现对微器件所经受的角度值的惯性测量。

第一移动元件和/或第二移动元件能够相对于固定部分和/或相对于彼此平移移动和/或旋转移动。

固定部分可以包括第一和第二材料层的部分，该第一和第二材料层的部分在第一和第二移动元件周围布置和/或由第一和第二移动元件包围。

固定部分可以包括支承层使得第一材料层布置在支承层和第二材料层之间。

根据具体的实施例，微器件还可以包括至少一个中间移动元件，该至少一个中间移动元件悬置于固定部分并能够相对于固定部分移动，第一和第二移动元件可以悬置于中间移动元件并能够相对于中间移动元件和固定部分移动。

在这个具体的实施例中，中间移动元件吸收了微器件外部的振动。因此，该移动元件没有经历这些外部振动。

此外，微器件根据该具体的实施例可以使得：

固定部分包括固定框架，该固定框架至少部分地包围中间移动元件，中间移动元件形成悬置于固定框架的移动框架，和/或

微器件还包括第一腔，该第一腔的壁的至少部分由固定部分形成，并且在第一腔中，中间移动元件被封装，和第二腔，该第二腔布置在第一腔中，该第二腔的壁的至少部分由中间移动元件形成，并且在第二腔中，第一和第二移动元件被封装。

有利地，第二腔可以与第一腔隔离。

因此，可以在特定的气氛中封装第一和第二移动元件(依据气体的性质和/或压力)，该特定的气氛不同于中间移动层所位于的气氛，例如，不同于微器件所位于的周围的空气。第二腔可以相对于第一腔不透气地密封或不可渗透地密封。

本发明还涉及一种用于制造微器件的方法，该方法包括至少：

蚀刻第一材料层使得第一材料层的至少第一部分形成至少第一移动元件的第一部分；

在第一材料层上制造第二材料层；

蚀刻第二材料层使得第二材料层的至少第二部分形成第一移动元件的第二部分并刚性连接至第一材料层的第一部分；

实施这些步骤使得第一移动元件通过在第一材料层和/或在第二材料层中形成的第一悬置构件悬置于固定部分，第一移动元件能够相对于固定部分移动。

有利地，微器件可以使得：

实施对第一材料层的蚀刻使得第一材料层的至少第二部分形成至少第二移动元件的第一部分；

蚀刻第二材料层使得第二材料层的至少第一部分形成第二移动元件的第二部分并刚性连接至第一材料层的第二部分；

实施该方法的步骤使得第二移动元件通过在第一材料层和/或在第二材料层中形成的第二悬置构件悬置于固定部分，第一和第二移动元件能够相对于彼此并相对于固定部分移动。

在第一材料层上制造第二材料层可以包括将第二材料层转移至第一材料层之上使得中间层布置在第一第二材料层之间，该方法还能够包括，在蚀刻第二材料层之后，蚀刻中间层使得中间层的至少第一部分将第一材料层的第一部分连接至第二材料层的第二部分以及，当制造第二移动元件时，中间层的至少第二部分将第二材料层的第一部分连接至第一材料层的第二部分。

根据第一实施例，牺牲层可以布置在第一材料层和支承层之间，该方法还能够包括，在蚀刻第二材料层之后，穿过支承层制造通往牺牲层的通道，然后经由穿过支承层形成的通道蚀刻牺牲层的部分，相对于支承层释放第一材料层的至少第一部分(当制造第二移动元件时释放第一材料层的第二部分)。在这种情况下，从微器件的两个相对的面可以实现释放第一移动元件(当制造后者时释放第二移动元件)。

根据第二实施例，牺牲层可以布置在第一材料层和支承层之间，该方法还能够包括，在蚀刻第一材料层和制造第二材料层之间，对牺牲层的第一部分的蚀刻相对于支承层部分地释放第一材料层的至少第一部分(当制造第二移动元件时释放第一材料层的第二部分)，并且在蚀刻第二材料层之后，经由穿过第一和第二材料层在先前对第一和第二材料层蚀刻期间形成的开口来蚀刻牺牲层的第二部分，相对于支承层完成释放第一材料层的第一部分(当制造第二材料层时完成释放第一材料层的第二部分)。在这种情况下，可以实现释放第一移动元件，可选地释放第二移动元件，不必从支承层的背面而仅从微器件的正面形成通往牺牲层的通道。

蚀刻第一和第二材料层的步骤可以形成穿过第一和第二材料层并彼此上下对准的释放孔。因此，可以通过使用经由这些释放孔到达牺牲层的蚀刻剂来实现释放第一材料层的第一部分(和可选地第二部分)。

蚀刻第二材料层的步骤可以形成穿过第二材料层的附加释放孔。当制造多个移动元件时，该配置使得能够特别地相对于彼此得到移动元件的不同的移动性。

附图说明

通过阅读仅出于参考目的给出的实现示例的描述将会更好地理解本发明，并且在参考附图的同时绝不限制本发明，在附图中：

图1根据具体的实施例示意性地示出作为本发明主题的一种微器件，

图2a至图2m根据第一实施例示出用于制造作为本发明主题的微器件的方法的步骤，

图3a至图3h根据第二实施例示出用于制造作为本发明主题的微器件的方法的步骤，

图4根据另一个具体的实施例示意性地示出作为本发明主题的一种微器件，

图5在实施最终释放微器件的移动元件之前，在存在通过第二材料层形成的附加释放孔的情况下，示出了作为本发明主题的微器件的部分的横截面视图，

图6a和图6b示出了在作为本发明主题的微器件中实现释放孔的示例，

图7在实施最终释放微器件的移动元件之后，在不存在通过第二材料层形成的附加释放孔的情况下，示出了作为本发明主题的微器件的部分的横截面视图，

图8示意性地示出了作为本发明主题的微器件，其包括中间移动元件，

图9a至图9k示出了用于制造作为本发明主题的微器件的方法的步骤，该微器件包括中间移动元件，

图10根据另一个实施例示意性地示出作为本发明主题的一种微器件，

图11a至图11b根据另一个实施例示意性地示出作为本发明主题的一种微器件，

图12根据另一个实施例示意性地示出作为本发明主题的一种微器件。

以下所述的各种附图的相同的、类似的或等效的部分具有相同的附图标记以便有助于从一张附图传递至另一张附图。

在附图中所示的各种部分不一定具有同一的尺寸，以便使附图更具可读性。

必须理解的是各种可能性(替代方案和实施例)并不是互相排斥的而可以彼此结合。

具体实施方式

首先参照图1，其根据具体的实施例示意性地示出了微器件100。

微器件100由包括支承层102、第一材料层104和第二材料层106的堆叠制成，第一层104布置在支承层102和第二层106之间。在这里描述的具体的实施例中，第一层和第二层104、106的材料是半导体，例如掺杂或未掺杂的硅、掺杂或未掺杂的锗、sige等。

层108，被称为牺牲层，布置在支承层102和第一层104之间。此外，层110，被称为中间层，布置在第一层104和第二层106之间。在这里描述的具体的实施例中，层108、110各自包括介电材料，例如sio2。一般来说，层108、110的材料使得它们相对于第一、第二层104、106的材料可以有选择性地被蚀刻。

图1示出的微器件100对应于惯性传感器，该惯性传感器包括由第一层104的第一部分112和第二层106的第二部分118形成的第一移动元件111与由第二层106的第一部分114和第一层104的第二部分126形成的第二移动元件113。

第一层104的第一部分112包括第一末端116，其通过中间层110的第一部分120的方式连接或刚性连接至第二层106的第二部分118。中间层110的第一部分120是第一移动元件111的一部分。第一部分112包括形成第一移动元件111的自由末端的第二末端122，也就是说，该末端并没有与中间层110的部分接触。

第二层106的第一部分114包括第一末端124，其通过作为第二移动元件113的一部分的中间层110的第二部分128的方式连接至第一层104的第二部分126。第二层106的第一部分114包括形成第二移动元件112的自由末端的第二末端130。

在该微器件100中，来自移动块或振动块的第一和第二移动元件111、113能够相对于微器件100的固定部分115移动。固定部分115包括第一层和第二层104、106的部分117、119，移动元件111、113通过第一和第二悬置构件121、123的方式分别悬置于第一层和第二层104、106的部分117、119。在图1示出的具体的实施例中，这些第一和第二悬置构件121、123与形成微束的第一和第二材料层104、106的部分对应，该微束将移动元件111、113的部分112、114、118和126悬置于第一和第二材料层104、106的部分117、119。固定部分115也包括支承层102。

可替代地，悬置构件121、123可以仅由两个材料层104、106中单独一个的部分形成。例如，移动元件111、113中的一个或每一个可以通过仅连接至第一部分112、114或第二部分118、126的微束悬置于固定部分115。

移动元件111、113中的每一个由层104、106中的一个的部分形成，层104、106中的一个的部分连接至层104、106中的另一个的部分，两个移动元件111、113以互锁的方式相对于彼此布置。

在关于图1所述的具体的实施例中，与两个移动元件111、113对应的这两个检测元件相对于彼此是相同的并相对于彼此上下排列布置，也就是说，其相对于位于第一和第二层104、106的第一部分112、114之间的对称中心c是对称的。在关于图1所述的实施例中，第一层104的第一部分112的第二末端122布置在第一层104的第一部分112的第一末端116和第一层104的第二部分126之间，第二层106的第一部分114的第二末端130布置在第二层106的第一部分114的第一末端124和第二层106的第二部分118之间。

在该具体的实施例中，第一和第二移动元件111、113的重心根据基本与第一和第二材料层主平面(平行于平面(x，y)的面)垂直的轴线上下对准，也即是说，根据平行于轴线z并穿过对称中心c的轴线对准。

因此，当微器件100经受外力时，第一和第二移动元件111、113的反相移动不会导致动态不平衡或会导致很小的动态不平衡。

可替代地，这些移动元件111、113可以彼此不相同，也就是说，它们可以不具有相同的形状和/或相同的尺寸。

最后，微器件100这里包括将第一层和第二层104、106彼此电连接的导电通孔132、134。

层104、106中至少一个的材料部分也可以将第一移动元件111连接至第二移动元件113。因此该部分可以确保第一部分112、114的机械保持。然而，例如与微束对应的这些材料部分使得移动元件111、113相对于彼此移动。

图2a至图2m根据第一实施例示出用于制造微器件100的方法的步骤。

例如微器件100由绝缘层上覆半导体型(例如soi(绝缘层上覆硅)、sigeoi、geoi等)的第一基底制成。在图2a中示出的该基底包括支承层102，即掩埋介电层或box(“掩埋氧化物”)，其形成牺牲层108并包括半导体氧化物例如sio2，和半导体的表面层，该半导体的表面层包括例如硅并形成第一材料层104。例如，层104和108中的每一个的厚度在大约100nm至400μm之间，或甚至大于400μm。例如，层104的厚度典型地等于大约60μm，层108的厚度等于大约2μm。一般来说，第一层104与适用于制造微器件100的移动元件中的一个的材料层对应，牺牲层108的材料能够相对于第一层104的材料有选择性地被蚀刻。

可替代地，微器件100可以由大块的、或大体积的基底制成，该基底包括例如半导体(例如硅)并形成支承层102，在支承层上连续沉积牺牲层108，例如电介质(例如半导体或玻璃的氧化物层)，以及第一材料层104，其中，打算制造微器件100的移动元件中的一个，该第一材料层对应于例如半导体层(例如掺杂或不掺杂的硅、掺杂或不掺杂的锗等)。牺牲层108和第一材料层104可以通过实施例如lpcvd(低气压化学气相沉积)、pecvd(等离子增强化学气相沉积)、ald(原子层沉积)、pvd(物理气相沉积)型或经由外延等的沉积的各种技术而形成。

当第一材料层104的各种区域要经受不同的电势时，第一层104被构造成以便在第一层104的这些各种空间之间限定一个或多个电绝缘沟槽136(图2b)。例如，可以实施drie型(深反应离子蚀刻)的蚀刻以便形成这些沟槽136，该蚀刻使得能够对第一层104的半导体(这里是硅)进行非常有选择性和深度的蚀刻，牺牲层108作为该蚀刻的停止层。

然后这个或这些沟槽136可以由至少一个介电材料138堵塞或不堵塞(图2c)。该介电材料138可以是例如热氧化物、氮化物、无掺杂多晶硅或各种介电材料的组合。由介电材料138填充这些沟槽136使得能够得到移动结构的更好的机械强度，在第一层104中制造的该移动结构具有不同电势的空间。来自microsyst.technol(2015)21:1719-1727的j.xie的文件“用于具有重填充电气绝缘沟槽的高纵横比soimems设备的制造挑战和测试结构”以及来自j.micromech.microeng.15(2005)，636-642的y.zhu等人的文件“无锁眼超深高纵横比绝缘沟槽的制造和其应用”，描述了填充介电材料的沟槽的制造。然后如果沟槽136没有被介电材料138堵塞，它们可以稍后再制造，例如与形成微器件100的移动元件111、113的部分112和126的第一层104的构造同时制造(参见以下关于图2d描述的步骤)。

可替代地，如果微器件100在第一层104中不需要具有彼此电绝缘的各种空间的话，可以不制造沟槽136。

然后第一材料层104在这里通过蚀刻(例如drie)被构造成以便对要成为第一移动元件111的一部分的第一部分112和要成为第二移动元件113的一部分的第二部分126进行限定(图2d)。悬置构件121、123的部分(那些悬置构件的部分要以悬置的状态相对于部分119来保持部分112和126)也在第一层104以及微器件100的固定部分115的部分119中制造。用于对移动元件111、113(例如静电梳)中的一个或全部的移动进行检测和/或测量的元件也可以在第一层104中制造。根据微器件100的性质，第一层104的这种构造也可以形成能够移动移动元件111、113的全部或一个的元件，即致动装置。最后，还穿过第一层104制成释放孔140，用于稍后相对于支承层102释放部分112、126。在牺牲层108的蚀刻期间使用这些释放孔140，实施牺牲层的蚀刻以便相对于支承层102释放部分112、126。

然后在第一材料层104上制造第二材料层106。在这里描述的第一实施例中，第二层106与绝缘层上覆半导体型(例如soi、sigeoi、geoi等)的第二基底的表面层对应。该第二基底包括块状层142和布置在块状层142和第二材料层106之间的掩埋介电层144。

该第二基底可以根据各种技术转移至第一材料层104之上，所述各种技术为：第一层104和第二层106之间的直接接合(例如硅/硅直接接合，或更普遍地半导体/半导体)，或第一层和第二层104、106中的一个和先前在第一和第二层104、106中的另一个上形成的介电层之间的直接接合(半导体/电介质直接接合，例如硅/sio2)，或在先前在第一层和第二层104、106中的每一个上形成的两个介电层之间直接接合(电介质/电介质直接接合，例如sio2/sio2)。可替代地，第一层和第二层104、106之间的该刚性连接可以通过先前在两层104、106中至少一个上形成这种层或金属珠通过(例如au/si，au/au，au/sn，al/ge等型的)金属密封来实现。两层104、106之间的刚性连接也可以通过例如聚合物的非金属密封珠的方式来实现。

在图2e的示例中，实施介电介质/电介质或半导体/电介质直接接合以便刚性地连接两层104、106。包括例如sio2的介电材料的中间层110在层104、106之间存在。

可替代地，第二材料层106可以不是绝缘层上覆半导体型的基底的表面层，而可以是沉积在第一层104上的简单的材料层(例如半导体层)，可选地在层104、106之间存在中间层110。图2f示出这样一种选择，其中，例如第二层106和中间层110通过例如lpcvd、pecvd、ald、pvd、外延等沉积。

如图2g所示，移除层142和144。可选地使第二层106细化成预期的厚度。当第二层106通过沉积直接制造时，因为所要沉积的材料的厚度通常不与第二移动元件114的预期厚度对应而通常实施该细化工艺。第二层106的厚度可以在大约100nm和400μm之间，或者甚至大于大约400μm，并例如等于大约60μm。第二层106的厚度等于或不等于第一层104的厚度。

如上针对第一层104所述，当第二材料层106的各种区域要经受不同电势时，第二层106可以被构造成以便在第二层106的这些各种空间之间对一个或多个电绝缘沟槽146进行限定(图2h)。例如，可以实施drie型的蚀刻以便形成这些沟槽146，中间层110在这里作为终止层。

然后这个或这些沟槽146可以由至少一个介电材料148堵塞或不堵塞(图2i)。介电材料148可以是例如先前针对介电材料138提到的材料之一。如果沟槽146没有被介电材料148堵塞，它们可以稍后再制造，例如与形成微器件100的移动元件111、113的另外的部分114和118的第二层106的构造同时制造(参见下面关于图2k描述的步骤)。

两层104和106可以通过在这两层之间制造一个或多个互相连接通孔132、134而电连接在一起(图2j)。这个或这些通孔132、134通过对层106和110的连续蚀刻并在第一层104上停止来制造。然后这个或这些通孔被导电材料填充(例如金属材料如al、w、cu、au或掺杂的半导体如si或ge)。

然后第二层106例如通过蚀刻被构造成以便相对于部分117对移动元件111、113的部分114、118以及固定部分115的部分117和用于悬置部分114、118的装置121、123进行限定。用于对移动元件111、113(例如静电梳)中的一个或全部的移动进行检测和/或测量的元件也可以在第二层106中形成。根据微器件100的性质，第二层106的这种构造可以形成能够移动移动元件111、113中的全部或一个的元件，即致动装置。最后，还穿过第二层106制成释放孔152，用于稍后相对于中间层110释放部分114、118。这些释放孔152在中间层110的蚀刻期间使用，会实施该中间层的蚀刻以便释放这些部分114、118。

如图2l所示，然后实施从其背面开始的对支承层102的部分的蚀刻，该蚀刻形成通往牺牲层108的通道154。该通道154位于面向部分112、126。

如图2m所示，相对于层102、104、106的其他材料(半导体)经由选择性地去除层108、110(电介质)来释放移动元件111、113。中间层110的部分120、128被保留，这些部分确保第一部分112、114和第二部分118、126之间的连接。

在该方法期间实施的所有对第一层和第二层104、106的蚀刻(先前参照图2b、2d、2h、2j和2k进行了描述)在使用对准标志或对准参考系的同时有利地实施，该对准标志或对准参考系存在于支承层102的背面(与牺牲层108所在的一侧相对的一侧)，优选地存在于没有被蚀刻以便形成通道154的该背面的部分。因为这些对准标志被保留直到释放移动元件111、113为止，所以它们可以用于相对于彼此以对准的方式制造这些移动元件。相对于这些标记的对准可以采用例如在光刻设备中常规使用的光学或干涉系统来实现。

可替代地，通道154无法通过对位于面向部分112和126的支承层102整个部分进行蚀刻而形成，而是通过形成穿过支承层102的该部分的释放孔而形成。

上述微器件包括两个检测元件，其各自包括至少一个移动元件，该至少一个移动元件从以互锁的方式彼此上下叠置而制成的层104、106的两个部分形成的。可替代地，微器件100可以包括以互锁的方式彼此上下叠置而制造的更大数量的检测元件或移动元件。为此，参照图2e至图2k上述的步骤在这种情况下在实现释放这些叠置元件的移动元件之前重复一次或多次。

图3a至图3h示出根据第二实施例用于制造微器件100的方法的步骤。

如第一实施例，从包括支承层102、牺牲层108和第一材料层104的层的堆叠开始实施该方法。

然后，在相同的蚀刻步骤期间，电绝缘沟槽136、释放孔140以及移动元件111、113的部分112、126和连接至部分112、126的悬置构件121、123的部分在第一层104中制造(图3b)。在第二实施例中，然后沟槽136没有被介电材料138堵塞(但是介电材料可以堵塞沟槽，如在第一实施例中那样)，这使得能够阻止因为在介电材料138和第一材料层104之间热膨胀系数的不同而出现的热膨胀的风险。用于检测和/或致动移动元件111、113的其他元件也可以在第一层104中形成。

然后实施对表面层108的部分蚀刻以便部分地释放部分112和126。牺牲层108的部分160在部分112、126(并且更通常地是在第一层104中制造的各种元件的部分)之下被保留，以便在方法的剩余期间保留这些元件的机械强度。

然后在第一材料层104上制造第二材料层106。如第一实施例中的那样，第二层106这里与包括块状层142和掩埋介电层144的绝缘层上覆半导体型的第二基底的表面层对应。此外，中间层110也存在于层104、106之间(图3d)。前述用于第一实施例的各种密封技术可以实施于该第二实施例中。可替代地，第二材料层106可以不是半导体型的基底的表面层，而可以是沉积在第一层104上的简单材料层(例如半导体层)，可选地在层104、106之间存在中间层110。

如图3e所示，移除层142和144。第二层106也可以在这里细化成预期的厚度。

如第一实施例中那样，两层104和106可以通过在这两层之间制造一个或多个互相连接通孔132、134而电连接在一起(图3f)。然后第二层106例如通过蚀刻被构造成以便对先前针对第一实施例描述过的部分114、118、释放孔152、用于保持的元件121、123、检测和/或致动元件进行限定。该蚀刻也可以在这里用于形成绝缘沟槽146，然后该绝缘沟槽用介电材料148来填充或没有填充(在第二实施例中没有折叠)。

如图3h所示，相对于层102、104、106的其他材料，经由选择性地去除层108、110的材料然后来释放移动元件111、113。由于部分地释放之前实施的第一层104的元件(部分112、126)，因此在该释放步骤之前，不一定要实施对支承层102的蚀刻以便形成通往牺牲层108的通道。因此，使用的蚀刻剂穿过释放孔152和140实施对部分160的蚀刻。

如在第一实施例中那样，中间层110的部分120、128被保留，这些部分确保第一部分112、114和第二部分118、126之间的机械连接。

此外，如第一实施例中那样，在该方法期间实施的对第一层和第二层104、106的蚀刻在使用对准标志或对准参考系的同时有利地实施，该对准标志或对准参考系存在于支承层102的背面上。由于通过支承层102没有制造通往牺牲层108的通道，支承层102的背面的整个表面可用于这些对准标志。

上述微器件包括两个检测元件，其各自包括从两层104、106的部分分别形成的至少一个移动元件，所述两个检测元件以互锁的方式彼此上下叠置制造。可替代地，微器件100可以包括以互锁的方式彼此上下叠置而制造的更大数量的检测元件。为此，参照图3d至图3g，上述的步骤在这种情况下在实施释放这些叠置元件的移动元件之前重复一次或更多次。

图4示出实现该微器件100的示例，该微器件包括以互锁方式彼此上下叠置而制造的更大数量的检测元件。在该附图中，两个附加材料层204、206布置在第二层106上，其中，也制造与在层104、106中制造的检测元件类似的检测元件，特别地，移动元件211、213各自悬置于固定元件115，该固定元件是移动元件111、113、211和213所共有的。层204、206各自布置在中间层210和211中的一个上。此外，在该实现的示例中，通孔134针对层104、106、204、206中的每一个形成电接触。最后，在层204、206中形成的释放孔240、252与在层104、106中形成的释放孔对准。

每一个移动元件都可以包括两个或超过两个的连续材料层的部分。

在上述的第二实施例中，对在层104、106中制造的两个检测元件的释放通过从第二层106的上面引入蚀刻剂来得到。在该上面和在释放检测结构期间待蚀刻的牺牲层108的部分160之间的距离不同于该上面和中间层110之间的距离。此外，由于部分地释放了在制造第二层106之前实施的在第一层104中形成的结构，在层108和110中待蚀刻的材料部分是不同的。为了实现对在部分蚀刻的步骤之后保留的牺牲层108的部分160的蚀刻，穿过第一层104形成的释放孔140与穿过第二层106形成的释放孔152的至少一个部分对准。此外，如图5所示，由于在最后释放步骤期间，与牺牲层108相反，中间层110还没有被蚀刻，因此可以穿过第二层106来制造附加释放孔162。图6a示出了包括释放孔140的第一层104的俯视图，图6b示出了包括与孔140以及附加释放孔162对准的释放孔152的第二层106的俯视图。

可替代地，也可以不制造附加释放孔162。在这种情况下，在释放步骤之后，中间层110的部分164依然可以在第二层106的一些部分之下存在(参见图7)。当在第二层106中形成的元件寻求与在第一层104中形成的元件不同的机械强度时，该配置可以是有利的。

对于某些用途，相对于该微器件100外部的振动来说，将谐振微器件100的移动元件进行隔离是有意义的。为此，微器件110可以通过制造移动结构来制造，使得移动元件111、113不直接悬置于微器件110的固定部分115，该微器件包括例如支承层102，但是使得该移动元件刚性连接至中间移动元件上，例如以移动框架的形式，该中间移动元件在微器件100的移动元件111、113和固定部分115之间形成中间悬置台。在这种情况下，移动元件111、113悬置在移动框架中或从移动框架悬置，其自身通过悬置构件连接至固定部分。在这样的配置中，移动框架可以，例如，被全密封以便确保真空或更通常一点确保适于移动结构操作的气氛(气体的性质、压力等)。

图8示意性地示出，微器件100包括固定部分302，例如支承层102是该固定部分的一部分。在实现的该示例中，其还包括与移动框架对应的中间移动元件304。例如中间移动元件304在由框架包围的空间内布置，该框架由固定部分302形成。此外，中间移动层304通过第一保持装置306悬置于固定部分302，该保持装置例如与用于维持悬置的第一臂对应，该第一臂可以与微束对应。

这些第一保持装置306使得中间移动元件304可以根据相对于微器件100的固定部分302的一个或多个自由度移动，例如平行于轴x、y或z中的一个平移和/或根据轴x、y或z中至少一个旋转。

移动元件111、113中的每一个通过第二保持装置308、310连接至中间移动元件304，该第二保持装置例如与用于维持悬置的第二臂对应，该第二臂可以与微束对应。

在这样的微器件100中，中间移动元件304形成中间悬置台，该中间悬置台使得能够相对于微器件100并因此为固定部分302所经受的移动或外部振动来隔离移动元件111、113。

参照图9a至图9k描述了用于制造该微器件100的方法的示例。

如在前述实施例中那样，从包括支承层102、牺牲层108和第一材料层104的层的堆叠开始实施该方法(图9a)。

然后在相同的蚀刻步骤期间，电绝缘沟槽136、释放孔140以及移动元件111、113的部分112、126在第一层104中制造(图9b)。该蚀刻步骤也可以在第一层104中相对于旨在保持刚性连接至支承层102的固定部分302对中间移动元件304的部分312进行限定。也可以制造保持元件306、308和310的部分。

然后第二材料层106在这里经由绝缘层上覆半导体型的基底的转移以及经由中间层110在第一层104上制造(图9c)。

如图9d所示，移除层142和144。第二层106也可以在这里细化成预期的厚度。

如前述实施例中那样，两层104和106可以通过在这两层之间制造一个或多个互相连接通孔132、134而电连接在一起(图9e)。

然后介电层314在第二层106上形成。开口316穿过面向通孔132、134的介电层314而形成(图9f)。

然后例如金属的导电层沉积在介电层314上和开口316中，然后被蚀刻以便保留布置在开口316中的部分318，该开口316形成连接至通孔132、134的电连接，以及保留用于稍后制造金属密封珠的部分320，该金属密封珠旨在确保第一腔和第二腔的全密封，在第一腔中将会布置移动元件112、114，在第二腔中将会布置中间移动元件304(图9g)。

然后蚀刻层314和106以便对部分114和118(以及其他用于保持、检测等的元件)以及可选的绝缘沟槽146、释放孔152进行限定，也对中间移动元件304的其他部分322进行限定(图9h)。

然后蚀刻支承层102以便形成通往位于微器件100的部分的牺牲层108的部分的通道154，该微器件包括部分112、126以及中间移动元件304所位于的部分(图9i)。

然后通过蚀刻连接至这些移动元件111、113和304的层108和110的部分来释放微器件100的各种移动元件100(图9j)。也对没有被金属部分320覆盖的层314的部分进行蚀刻。

因此对在图9j中获得的结构进行封装以便形成如图9k中所示的微器件100，在该微器件上，包括移动元件111、113的检测元件封装在腔324中，该腔324特别地由中间移动元件304来限定。中间移动元件304将自身封装在包括腔324的腔326中。例如腔324、326经由将它们分离的密封珠328彼此气密绝缘。这里，中间移动元件304形成悬置于固定框架的移动框架，该固定框架由固定部分302形成。

在上述实施例中，微器件100包括多个移动元件。根据图10中所示的另一个实施例，微器件100包括由第一层104的第一部分112和第二层106的第二部分118形成的单个移动元件111。部分112和118通过中间层110的部分120彼此连接或刚性连接。

该移动元件111形成能够相对于微器件100的固定部分115移动的移动块。该固定部分115包括第一层和第二层104、106的部分117和119，移动元件111通过第一悬置构件121悬置于第一层和第二层的部分117、119，该第一悬置构件在移动元件111的每一侧形成。

针对前述实施例所描述的各种实现的替代方案都可以实施于图10中所示的微器件100。

作为图10中所示的微器件100的替代方案，第一移动元件111的几何形状可以接近或类似于参照图1上述的微器件100的移动元件111的几何形状。

针对图10所示的微器件的制造，可以实施与上述方法中的一个类似的方法，其中，所实施的步骤制造一个单独的移动元件。

根据不同于上述那些实施例的另一个实施例，微器件100在图11a和图11b中以不同的视角示意性地示出。

在图11a和图11b中示出的另一个实施例中，微器件100包括两个移动元件111、113。第一移动元件111由第一层104的第一部分112和第二层106的第二部分118形成。第二移动元件113由第一层104的第一部分114和第一层104的第二部分126形成。

在该微器件100中，第一和第二移动元件111、113形成能够相对于微器件100的固定部分115、也能够相对于彼此移动的移动块。如上，固定部分115包括第一层和第二层104、106的部分117、119，移动元件111、113通过第一和第二悬置构件121、123的方式分别悬置于第一层和第二层104、106的部分117、119。

在该实施例中，两个移动元件111、113以互锁的方式相对于彼此布置。

此外，在图11a和图11b中所示的配置中，第一和第二移动元件111、113的重心根据基本上垂直于第一和第二材料层104、106的主面的轴线叠置上下对准。

根据不同于上述那些实施例的另一个实施例，微器件100在图12中示出。

在该另一个实施例中，第一和第二移动元件111、113相对于彼此同心地制造。因此，在图12中，第一移动元件111包括层104、106的部分112、118，该部分至少部分地包围层104、106的部分117a、119a，其形成固定部分115a，第一移动元件111通过第一悬置构件121悬置于固定部分。第二移动元件113由层104、106的部分114、126形成，该部分在第一移动元件111的部分112、118周围布置使得第一移动元件111至少部分地由第二移动元件113包围。第二移动元件113通过第二悬置构件123悬置于另一个固定部分115b，该固定部分由布置在第二移动元件113周围的部分117b、119b形成。

从上观察，移动元件111、113的每一个可以具有环或冠的形状。此外，在层104、106的主平面(平面(x，y))中，由移动元件111、113形成的环状或冠状的横截面可以是圆形或多边形(方形、六边形等)。

根据另一种实现的选择，微器件100可以包括如在先前的实施例中的一个所述的第一移动元件111或第二移动元件113，以及另一个移动元件，其包括材料层104、106中单独一个的一个或多个材料部分(与前述实施例相反，在前述实施例中，每一个移动元件包括来自至少两个不同材料层的至少两个材料部分)。